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关键词： 生物质   气化焦油   低温等离子体   催化重整   协同作用  

摘要： 生物质作为一种可再生能源，在全球能源结构中占据重要地位，其通过热化学转化过程生产合成气极具应用价值，但过程中产生的焦油问题严重制约了合成气品质和生物质气化技术的商业化进程。在多种焦油去除方法中，催化重整因其能有效将焦油分解为有价值的气体产物而备受关注。然而，高温条件下的催化剂失活问题仍是亟待解决的关键挑战。低温等离子体（Non-thermal plasma， NTP）处理技术因其能够在较低温度下进行高效的焦油分解而显得尤为具有吸引力。通过与非均相催化剂结合形成耦合体系，NTP可以显著增强催化剂活性和稳定性，减少不利副产物生成并提升产物选择性。本文系统地阐述了单纯催化体系中焦油重整催化剂的优化及其失活机理，同时也深入探讨了不同NTP与催化剂催化耦合体系对焦油重整效率及机理的优化作用。最后，本文讨论了未来NTP催化技术在生物质气化焦油重整领域的应用前景，强调了从催化剂设计与制备到实际操作工艺参数优化的重要性，以期推动生物质气化产业的持续发展和技术升级。

关键词： 介质阻挡放电   SF   降解率   等离子体   O  

摘要： SF6因其优良的绝缘性能被广泛应用于各种高压电气设备中，但SF6是一种强温室效应气体，对SF6进行降解可极大的减少SF6对大气的危害。本文基于脉冲介质阻挡放电等离子体技术协同外加气体O2和H2O对SF6进行降解处理。研究表明：O2的加入对放电电流有促进作用，适量O2的加入可有效促进SF6的降解；随着外加O2含量的增加，SF6降解率和能量效率先上升后下降；2%的SF6在输入功率45W，气体流速为50ml/min的条件下，O2含量为1%时反应体系获得最高降解率和能量效率，分别为58.40%、5.24g/kWh。在SF6/Ar/O2/H2O体系，H2O的加入可提高SF6的降解率，当加入1%H2O时，SF6具有最优的降解效果，而随着H2O含量的继续增加，SF6降解率逐渐降低；在1%H2O和1%O2加入时，SF6具有最优降解率，此时SF6降解率和能量效率分别为89.7%和8.05 g/kWh。此外，O2的加入会抑制SO2的生成，而H2O的加入会促进SO2的产生，同时随着H2O含量的增加，SO2F2的产物选择性逐渐降低；在SF6/Ar/O2体系中，SO2F2与SOF4为降解产物中的主要组成部分，还存在SOF2、SO2、SiF4、SF4等分解产物。本文根据红外光谱图和分解产物详细分析了O2参于下SF6的分解路径。

关键词： 断路器触头   铜钨合金   石墨烯   元胞自动机   电弧烧蚀  

摘要： 随着电力系统向高等级和大容量发展，对CuW80电触头耐烧蚀性提出更高要求。石墨烯(graphene，Gr)因其优异性能常被用作复合材料增强相。本文构建了介观尺度下石墨烯掺杂的CuW80电弧烧蚀元胞自动机模型，考虑了材料物理参量对温度的依赖特性与烧蚀过程中边界的移动，模拟得到温度场与熔化过程中熔坑形貌，研究了石墨烯含量与空间分布对CuW80烧蚀特性影响。根据各材料元胞状态与数量，提出烧蚀速率、完全烧蚀热流等作为评估参量，获得了石墨烯增强机理。与CuW80相比，CuW80Gr0.16wt%烧蚀速率降低8.068%，完全侵蚀热流提高4.302%，且与热量有足够接触面积和热通道时石墨烯增强能力最好，其可以提高热量向内部传递效率，减少界面材料损失。元胞自动机模拟方法可为CuW触头的跨尺度模拟提供方法支撑并指导增强设计。

关键词： 电力系统   惯性常数   系统辨识   量化评估   非递推算法   递推算法  

摘要： 针对新能源电力系统惯性量化评估问题，研究基于系统辨识的系统惯性常数追踪方法，将该方法划分为非递推算法和递推算法两类，从辨识原理角度剖析二者在计算存储与辨识速度等方面的区别与内在联系，并利用IEEE典型系统进行实验算例对比验证分析。理论分析和实验结果表明，递推算法辨识精度高、辨识结果稳定、辨识速度快，适用于节点数量庞大、结构复杂的辨识对象，有利于实现新能源电力系统惯性常数的实时监测与快速感知。

关键词： 发电机断路器   真空多断口   伏安特性   静态均流特性   动态均流特性  

摘要： 高压、大容量发电机断路器是发电厂的关键电力开关设备，其额定电流与故障电流均超出了单个真空灭弧室的容量极限，需并联多个真空灭弧室。针对真空多断口并联动态燃弧过程中的均流问题，搭建了真空燃弧实验平台，开展了40kA-80kA大电流燃弧实验，并用高速摄影仪同步拍摄电弧形态。根据大电流真空电弧的伏安特性将燃弧过程划分为瞬态起弧阶段、电弧演变的非稳定阶段和电弧演变的稳定阶段，详细分析了电弧形态、电流等级对伏安特性的影响规律。提出了基于不同燃弧阶段下伏安特性的大电流真空电弧的电路模型，电弧电压的仿真误差最大仅为弧压极值的4.99%。之后，建立了大电流真空多断口并联均流的仿真拓扑，研究了起弧延时和支路阻抗对动态均流的影响规律，并阐明了最佳起弧延时的绝对值会随着静态均流系数的降低而提高。最后，开展了100kA真空多断口并联均流实验，成功实现了较好的均流效果，也验证了本文所提模型的预测能力。本文结论将为高压、大容量GCB开断性能的提升奠定基础。

关键词： 等离子体技术   废物处理   无害化   资源化  

摘要： 等离子体技术近年来发展迅猛，涉及领域较广，已成为研究新热点。当前，该技术在城市固体废物无害化与资源化方面有一定程度的应用，但尚未形成完整统一的应用开发体系。本文首先简要介绍了等离子体技术及其分类，在此基础上对等离子体技术在城市固体废物无害化与资源化方面的应用进行总结归纳(包括等离子体技术辅助生物质制氢、催化CO2产生燃料、回收废物中的金属、材料表面改性、处理放射性废物和废弃橡胶、轮胎、玻璃、纤维、塑料的回收利用等)，对比了传统的城市固体废物处理方式及效果，为日后该技术的进一步突破提供科技借鉴。最后，对今后的研究重点和未来所需要面对的问题（成本高、能耗大、难以大规模运用等）进行了简要展望。总之，为解决日益严峻的城市固体废物污染问题，以城市固体废物无害化与资源化为出发点，将等离子体技术应用到城市固体废物处理处置上，可缓解甚至解决城市固体废物污染目前的现状，达到资源再生的目标。

关键词： 氧化石墨烯   金属防腐蚀   复合涂层   光阴极保护技术   综述  

摘要： 氧化石墨烯（GO）作为石墨烯的衍生物具有优异的综合性能，在金属的防腐蚀领域中表现出了巨大的应用潜力。GO不仅具有石墨烯的二维层状结构，还含有羟基、羰基、羧基和环氧基团等官能团可作为活性位点与其他物质进行共价/非共价性功能化改性，因此氧化石墨烯常被用作填料来增强涂层的综合性能。本文以氧化石墨烯复合涂层为中心，简要的介绍了其理化性质，从当前世界金属腐蚀的情况和腐蚀类型为切入点，针对一些常用的腐蚀防护方法进行了讨论。综述了近年来国内外关于氧化石墨烯与有机物和无机物的复合涂层在金属腐蚀与防护领域的研究进展并对复合涂层的防腐机制进行了简述；最后，总结了目前研究工作中存在的关键科学难题与挑战，对涂层的研究方向与应用前景进行了展望。

关键词： 海上风力发电   模块化多电平变换器   惯量阻尼   频率协调控制  

摘要： 由于海上风电场中受端换流站为模块化多电平变换器（Modular Multilevel Converter，MMC），其为低惯量、弱阻尼静止器件，海上风机产生的电能通过MMC并网时，无法及时对电网的频率波动做出惯性响应，导致海上风电系统抗风险能力较差。为此，基于对MMC惯性控制策略的研究，通过联系等效交流电网中同步电机的转子惯量运动方程，得到改进频率惯量支撑的数学模型，即在MMC的控制策略中引入额外的惯量和阻尼，建立海上风电场经MMC并网的频率惯量主动协调控制模型，为系统提供额外的惯量支撑。最后，在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建海上风电场架构模型，对受端换流站MMC采用所提控制，通过仿真结果表明在负荷突变瞬间，所提控制策略能够减少超调，相比引入惯性阻尼控制前，电压超调量最大减小0.7%，频率超调最大减小0.6%，提升海上风电场的惯性支撑性能，增强系统抗风险能力，验证了所提控制策略的正确性。

关键词： 螺旋波   负离子源   耦合机制   中性束注入   等离子体  

摘要： 螺旋波等离子体源具有电离效率高、等离子体密度大等优点，应用于核聚变实验装置的中性束负离子源系统中，还具有降低电子温度、利于负离子引出的特殊优势。螺旋波的色散关系可以通过麦克斯韦方程组和静电漂移方程推导得出，目前放电特性和物理机制尚未完全清晰，高效的能量沉积机制可能与Trivelpiece-Gould波与螺旋波耦合、参量不稳定性等有关。综述了中性束注入螺旋波等离子体源的基本原理和研究进展。结合理论和实验，分析与比较了螺旋波等离子体源各项参数件对放电特性的影响。当前开展小功率源向中等功率源过渡的相关研究，将为未来大功率螺旋波离子源的发展奠定基础。

关键词： 电力计量   物联网   二维码   加密   非电通信  

摘要： 安全性是电力计量物联网必须要解决的关键核心问题。为使存储于公有云的外网数据和存储于私有云的内网数据完全隔离，实现由外网到内网的单向通信，提出了一种基于加密二维码的非电通信方法。该方法在外网侧利用彩色显示器生成包含计量送检信息的彩色二维码，在内网侧使用摄像头检测彩色二维码信息，使得外网数据只能单向传输至内网且内、外网之间无任何电气连接。同时为了提高安全性，该方法采用了颜色/信息混合加密方法，利用SM4算法对原始送检信息进行信息加密，进而生成单色二维码，然后利用彩色显示器色域丰富的特点，对生成的单色二维码利用不同颜色进行基于混沌的二次加密。实验表明，该方法在采用双重加密保障安全性的前提下，具有100%的加解密正确率，同时不大于0.058 7 s的平均加解密时间实现了准实时的数据传输，能够满足电力计量物联网在传输速率、安全性和可靠性等方面的要求。